EP2051849A1 - Polster mit erhöhter brandsicherheit für sitze im transportwesen und möbelsektor - Google Patents

Polster mit erhöhter brandsicherheit für sitze im transportwesen und möbelsektor

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EP2051849A1
EP2051849A1 EP07788105A EP07788105A EP2051849A1 EP 2051849 A1 EP2051849 A1 EP 2051849A1 EP 07788105 A EP07788105 A EP 07788105A EP 07788105 A EP07788105 A EP 07788105A EP 2051849 A1 EP2051849 A1 EP 2051849A1
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seats
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Horst Baumgartl
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Definitions

  • the invention relates to a pad comprising
  • Open-celled melamine resin foams such as BASOTECT® from BASF Aktiengesellschaft, are already being used occasionally as upholstery material in aircraft seats (US 2003/0186044 A1, WO 2004/052152, EP-A 0 121 049).
  • the named therein flexible open-cell melamine resin foam per se is classified according to DIN 4102 as flame retardant, in conjunction with conventional textile covers often only as normal flammable.
  • EP-A 1 146 070 describes open-cell melamine resin foams whose cellular framework is completely or partially coated with an ammonium salt for the purpose of improving the fire properties.
  • Non-combustible foams in seat cushions based on melamine resins are not known.
  • the publication WO 02/092676 A1 describes a non-combustible polyether polyol and / or polyester polyol premix for the production of foam products, in particular PU foams, GB 2 235 441 A a method for isolation with inorganic non-combustible foam using sodium water glass.
  • the patent JP 2004050495 A mentions a non-combustible panel based on isocyanates and polyol with nonflammable cover layers and its production process. In principle, similar is found in the publication KR 1020020003264 A, in which a polystyrene foam with non-flammable outer layers of a mixture of SiÜ2, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO and Na 2 O.
  • US 000005405178A discloses a fire-resistant vehicle seat, a hybrid solution consisting of a supporting foam core and a fire-resistant outer layer of open-celled foam which has been impregnated with a flame retardant. The conclusion is a fireproof fabric.
  • Publication KR 1020040097797 A similarly describes a chair seat cushion in a non-combustible structure, wherein the foam core is described as combustible and the double cover made of glass fibers as a substantial non-combustible component.
  • German utility model DE 299 02 351 U1 describes a composite system of sheets of open-cell melamine resin foam and flame retardant or non-combustible fiber webs or fiber fabrics.
  • the object of the present invention was to find a pad based on melamine resin foams (melamine-formaldehyde polycondensation resins) with improved fire properties which in particular meets the requirements of DIN 4012-A2, i. is classified as non-flammable.
  • the layers A are formed as a core of a semi-finished or molded body of melamine resin foam, a flexible and fully or partially open-cell foam of preferably melamine-formaldehyde polycondensate with a filigree spatial network structure. Its density is 3 to 50 g / l, preferably 6 to 9 g / ⁇ .
  • open-cell flexible polyurethane foams elastic foams of melamine-urea-formaldehyde resins and elastically modified urea-formaldehyde resins can be used.
  • a fire retardant impregnation is applied on the layers A.
  • It may be inorganic compounds, such as hydroxides and oxides of the II and III main group of the periodic table, in particular aluminum and magnesium hydroxide and phosphates of I, II and III main group, in particular by sodium, potassium and ammonium (mono, meta, poly) phosphates and Sodium and potassium (alumo) silicates included.
  • the foam semi-finished or molded article of the open-cell foam based on a melamine resin is for this purpose in a known from the textile industry subsequent Najiim Weggnierclar with the inorganic compounds as aqueous solution or as a suspension - but preferably applied as an aqueous foam on the foam, then pressed in a roller mill (pad), the excess liquid and then dried the still moist foam by hot air, microwave or IR radiation.
  • the original density in the dried state can be increased by at least 2 times, preferably 4 to 15 times.
  • the density of the provided with the flame retardant impregnation open-cell foam based on a melamine resin can thus be usually 6 to 750 g / l.
  • the hardness of such an impregnated foam having a density of 72 g / l based on BSotect with a density before impregnation of 9 g / l is measured according to ISO 2439, method B at a compression of 40% over 300N (measured after 30 s).
  • the open cell melamine resin foam can be treated with a hydro- and / or oleophobizing agent, for example with a silicone or fluorocarbon resin.
  • non-flammable or flame-retardant cover material B are single or multi-ply fabrics, nonwovens or films of non-flammable according to DIN 4102 materials, preferably glass fibers, mineral fibers, carbon fibers, aramid fibers and extremely flame-retardant textile fibers suitable.
  • the cover material B) can be provided with a hydrophobic or hydro- and oleophobic coating dirt-repellent if necessary, for. B. after established in the textile industry process with silicone and fluorocarbon resins.
  • antistatic agents in particular of cationic, anionic and nonionic surfactants, which can be applied by spraying, foam application or dipping.
  • the supporting substructure C) also consists of a non-combustible according to DIN 4102 material. Especially suitable are metals such as iron, steel and in particular light metals such as aluminum, magnesium and alloys thereof.
  • the substructure is resistant to deformation and stable, as it performs the supporting function.
  • glass fiber reinforced polyester can be added.
  • the cover can cover the foam core partially or on all sides.
  • the connection between the cover and foam core or frame substructure can be done non-positively and / or cohesively and / or positively.
  • the direct connection with the impregnated foam core can be made non-positively by the reference by means of suitable technology on the foam core or the substructure is stretched.
  • the attachment may be via cords, spring elements or preferably metal staples, which are fixed in one or more fixed to the substructure Zementfaseplatten (s) or -plattenstsammlung.
  • Peralkoor® from Eternit AG is classified as non-combustible according to DIN 4102-A2.
  • other non-combustible fiber cement materials are suitable for fixing.
  • the advantage here is the easy solubility of such compounds in the case of replacement of cushion cores or repairs.
  • a cohesive connection is made possible by partial or full-surface bonding of the cover to the foam core.
  • the application of the adhesive may be full, partial or pointwise.
  • Non-flammable silicate- or phosphate-based adhesives with elastification auxiliaries are suitable.
  • the adhesive hardness, application thickness and type of application can be used to control the indentation hardness of such composites. Equally favorable is the design for the surface appearance (freedom from wrinkles).
  • Positive connections can be effected for example by needling the covers with the foam core.
  • the advantage of this method is that can be dispensed with further fire-affecting feedstocks.
  • a particular advantage is that such non-combustible cushion cores remain deformable due to the starting materials and still low spatial weights can be realized. Also advantageous are the high service temperatures in the application. By additionally adding silicone or fluorocarbon resins or the like. For the impregnating solution, the foam cores can be hydrophobic and oleophobic equip, which is an additional advantage in the cleaning of the seat cushion.
  • the pad according to the invention is particularly suitable for furniture, mattresses, mats and seats in motor vehicles, rail vehicles, ships or aircraft.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

Polster mit erhöhter Brandsicherheit für Sitze im Transportwesen und Möbelsektor
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Polster, umfassend
A) ein oder mehrere Schichten eines offenzelligen Schaumstoffes auf Basis eines Melaminharzes mit einer aufgetragenen brandhemmenden Imprägnierung, und
B) ein nicht brennbares oder schwer entflammbares Bezugsmaterial, und
C) einer nichtbrennbaren, tragenden Unterkonstruktion, wobei die Schichten A), B) und C) miteinander kraft- form- oder stoffschlüssig verbunden sind.
Viele Schaumkunststoffe werden heute in unterschiedlichen Ausführungen und Kombinationen als Polstermaterial eingesetzt im Fahrzeugbau, in Sitzmöbeln u.v.a.. Nachteil der gängigsten Lösungen ist das Brandverhalten, da die meisten weich-elastischen Schaumkunststoffe nach DIN 4102 u.a. als entflammbar eingestuft sind.
Offenzellige Melaminharzschaumstoffe, wie zum Beispiel BASOTECT® der BASF Aktiengesellschaft werden zur Zeit schon vereinzelt als Polstermaterial in Flugzeugsitzen eingesetzt (US 2003/0186044 A1 , WO 2004/052152, EP-A O 121 049). Der darin benannte flexible offenzellige Melaminharzschaumstoff als solcher ist nach DIN 4102 als schwer entflammbar eingestuft, in Verbindung mit üblichen Textilbezügen häufig nur als normal entflammbar.
Die EP-A 1 146 070 beschreibt offenzellige Melaminharz-Schaumstoffe, deren Zellgerüst zur Verbesserung der Brandeigenschaften ganz oder teilweise mit einem Ammoniumsalz beschichtet ist.
Nicht brennbare Schaumstoffe in Sitzpolstern auf Basis von Melaminharzen sind dage- gen nicht bekannt. Die Veröffentlichung WO 02/092676 A1 beschreibt eine nicht brennbare Polyetherpolyol- und/oder Polyesterpolyolvormischung zur Herstellung von Schaumstoffprodukten, insbesondere PU-Schaumstoffen, die GB 2 235 441 A eine Methode zur Isolation mit anorganischem nicht brennbaren Schaum unter Nutzung von Natriumwasserglas.
Das Patent JP 2004050495 A nennt ein nicht brennbares Panel auf Basis von Isocya- nate und Polyol mit nicht brennbaren Deckschichten und dessen Herstellprozess. Prinzipiell ähnliches findet sich in der Veröffentlichung KR 1020020003264 A, in der ein Polystyrolschaum mit nicht brennbaren Deckschichten aus einer Mischung aus SiÜ2, AI2O3, Fe2O3, CaO, MgO und Na2O. Im Zusammenhang mit Sitzpolstern wird im Dokument US 000005405178A ein feuer- resistenter Fahrzeugsitz benannt, eine Hybridlösung bestehend aus einem tragenden Schaumstoffkern und einer feuersicheren Außenschicht aus offenzelligem Schaum, der mit einem Flammschutzmittel imprägniert wurde. Den Abschluss bildet ein feuerfestes Gewebe. Die Veröffentlichung KR 1020040097797 A beschreibt in ähnlicher Weise ein Stuhlsitzpolster in einer nicht brennbaren Struktur, wobei der Schaumkern als brennbar und die doppelte Abdeckung aus Glasfasern als wesentliche nichtbrennbare Komponente beschrieben ist.
Das deutsche Gebrauchsmuster DE 299 02 351 U1 beschreibt ein Verbundsystem aus Platten aus offenzelligem Melaminharz-Schaumstoff und schwer entflammbaren bzw. nicht brennbaren Faservliesen oder Fasergeweben.
Eine nach DIN 4102 als A2-nicht brennbar klassifizierte Komplettlösung für Polster ist nicht beschrieben. Dies war der Anlass, eine entsprechende Problemlösung zu entwickeln.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Polster auf Basis von Melaminharz- schaumstoffen (Melamin-Formaldehyd-Polykondensationsharze) mit verbesserten Brandeigenschaften zu finden welches insbesondere die Anforderungen nach DIN 4012-A2 erfüllt, d.h. als nicht brennbar eingestuft wird.
Demgemäß wurde das eingangs genannte Polster gefunden.
Die Schichten A werden als Kernstück gebildet aus einem Halbzeug oder Formkörper aus Melaminharzschaumstoff, einem flexiblen und vollständig oder teilweise offenzelli- gen Schaumstoff aus vorzugsweise Melamin-Formaldehyd-Polykondensat mit filigraner räumlicher Netzstruktur. Sein Raumgewicht beträgt 3 bis 50 g/l, vorzugsweise 6 bis 9 g/ι.
Alternativ können auch offenzellige Polyurethanweichschaumstoffe, elastische Schaumstoffe aus Melamin-Harnstoff-Formaldehydharzen und elastisch modifizierten Harnstoff-Formaldehydharzen eingesetzt werden.
Auf die Schichten A) ist eine brandhemmende Imprägnierung aufgetragen. Sie kann anorganische Verbindungen, wie Hydroxide und Oxide der Il und III Hauptgruppe des Periodensystems, insbesondere Aluminium- und Magnesiumhydroxid und Phosphaten der I, Il und III Hauptgruppe, insbesondere durch Natrium-, Kalium- und Ammonium( mono, meta, poly) phosphaten sowie Natrium- und Kalium(alumo)silikaten enthalten. Das Schaumstoffhalbzeug oder -formkörper aus dem offenzellige Schaumstoff auf Basis eines Melaminharzes wird hierzu in einem aus der Textilindustrie bekannten nachträglichen Naßimprägnierverfahren mit den anorganischen Verbindungen als wässrige Lösung oder als Suspension - bevorzugt aber als wässriger Schaum auf den Schaumstoff aufgebracht , dann in einem Walzenstuhl (Foulard) die überschüssige Flüssigkeit abgepresst und anschließend der noch feuchte Schaumstoff per Heißluft, Mikrowelle oder IR-Strahlung getrocknet.
Neben diesen Imprägniermitteln auf anorganischer Basis können auch Polyurethanimprägniermittel mit hohen Flammschutzanteilen verwendet werden.
Durch die brandhemmende Imprägnierung kann je nach Werkstoff und Konzentration das ursprüngliche Raumgewicht im getrockneten Zustand um das mindestens 2-fache, vorzugsweise 4- bis 15-fache angehoben werden. Das Raumgewicht des mit der brandhemmenden Imprägnierung versehenen offenzelligen Schaumstoffs auf Basis eines Melaminharzes beträgt kann somit in der Regel 6 bis 750 g/l betragen. Die Härte eines solchen imprägnierten Schaumstoffs mit Raumgewicht 72 g/l auf Basis von Ba- sotect mit einem Raumgewicht vor Imprägnierung von 9 g/l liegt gemessen nach ISO 2439, Verfahren B bei einer Stauchung von 40% über 300N (gemessen nach 30s).
Zusätzlich zu der brandhemmenden Imprägnierung kann der offenzellige Melamin- harzschaumstoff mit einem Hydro- und/oder Oleophobierungsmittel, beispielsweise mit einem Silikon- oder Fluorcarbonharz, behandelt werden.
Als nicht brennbar oder schwer entflammbares Bezugsmaterial B) sind ein- oder mehrlagige Gewebe, Vliese oder Folien aus nach DIN 4102 nicht brennbaren Werkstoffen, vorzugsweise Glasfasern, Mineralfasern, Kohlenstofffasern, Aramidfasern und extrem flammhemmend ausgerüsteten Textilfasern geeignet.
Um die Reinigung von solchen Sitzpolstern zu unterstützen, kann das Bezugsmaterial B) bei Bedarf durch eine hydrophobe oder hydro- und oleophhobe Beschichtung schmutzabweisend ausgerüstet werden, z. B. nach in der Textilindustrie etablierten Verfahren mit Silikon- und Fluorcarbonharzen.
Zur Minderung der Verschmutzung der Bezüge durch elektrostatisch gebundene Staubpartikel eignet sich der Zusatz von Antistatika, insbesondere von kationischen, anionischen und nichtionischen Tensiden, die durch Besprühen, Schaumauftrag oder Eintauchen appliziert werden können.
Die tragende Unterkonstruktion C) besteht ebenso aus einem nach DIN 4102 nichtbrennbaren Werkstoff. Besonders geeignet sind Metalle wie Eisen, Stahl und insbesondere Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium und Legierungen davon. Die Unter- konstruktion ist verformungssteif und stabil ausgeführt, da sie die tragende Funktion übernimmt. Zur Verbesserung des Komforts und Rückstellverhaltens kann zwischen dem imprägnierten Schaumstoffkern und der Unterkonstruktion ein elatischer oder viskoelastischer Federkern D) aus einem nach DIN 4102 nichtbrennbaren metallischen oder polymeren Werkstoff, z. B. Federstahl oder Kunststoff, z. B. glasfaserverstärktem Polyester einge- fügt werden.
Der Bezug kann den Schaumstoffkern partiell oder allseitig abdecken. Die Verbindung zwischen Bezug und Schaumstoffkern oder Rahmenunterkonstruktion kann kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig erfolgen.
Die direkte Verbindung mit dem imprägnierten Schaumstoffkern kann kraftschlüssig erfolgen, indem der Bezug mittel geeigneter Technik über den Schaumstoffkern oder die Unterkonstruktion gespannt wird. Die Befestigung kann über Schnüre, Federelemente oder vorzugsweise Metallheftklammern erfolgen, welche in einer oder mehreren an der Unterkonstruktion befestigten Zementfaseplatte(n) oder -plattenstreifen fixiert werden. Als nach DIN 4102-A2 nicht brennbar eingestuft ist beispielsweise Pericolor® von Firma Eternit AG. Generell sind auch andere nicht brennbare Faserzementwerkstoffe zur Fixierung geeignet. Vorteilhaft hierbei ist die einfache Lösbarkeit solcher Verbindungen im Falle eines Austausches von Polsterkernen oder Reparaturen.
Eine stoffschlüssige Verbindung wird durch partielles oder vollflächiges Verkleben des Bezuges mit dem Schaumstoffkern ermöglicht. Die Applikation des Klebstoffs kann hierbei voll-, teilflächig oder punktweise erfolgen. Geeignet sind nicht brennbare Klebstoffe auf Silikat- oder Phosphatbasis mit Elastifizierhilfsmitteln. Über den Klebewerk- stoff, -applikationsdicke und die Auftragsart lassen sich die Eindrückhärte von solchen Verbunden steuern. Ebenso günstig ist die Ausführung für die Oberflächenoptik (Faltenfreiheit).
Formschlüssige Verbindungen können beispielsweise durch Vernadeln der Bezüge mit dem Schaumstoffkern bewirkt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens ist der, dass auf weitere brandbeeinflussende Einsatzstoffe verzichtet werden kann.
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass solche nicht brennbaren Polsterkerne aufgrund der Einsatzstoffe verformungsfähig bleiben und sich immer noch niedrige Raum- gewichte realisieren lassen. Weiterhin vorteilhaft sind die hohen Gebrauchstemperaturen in der Anwendung. Durch zusätzliches Beifügen von Silikon- oder Fluorcarbonharzen o.a. zur Imprägnierlösung lassen sich die Schaumstoffkerne hydrophob und ole- ophob ausrüsten, was bei der Reinigung der Sitzpolster einen zusätzlichen Vorteil darstellt.
Das erfindungsgemäße Polster eignet sich insbesondere für Möbel, Matratzen, Matten und Sitze in Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen.

Claims

Patentansprüche
1. Polster, umfassend
A) ein oder mehrere Schichten eines offenzelligen Schaumstoffes auf Basis eines Melaminharzes mit einer aufgetragenen brandhemmenden Imprägnierung. und
B) ein nicht brennbares oder schwer entflammbares Bezugsmaterial, und
C) einer nichtbrennbaren, tragenden Unterkonstruktion, wobei die Schichten A), B) und C) miteinander kraft- form- oder stoffschlüssig verbunden sind.
2. Polster nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten A) aus einem Melamin-Formaldehyd-Polykondensationsharz bestehen und mit Imprägnierung ein Raumgewicht im Bereich von 6 bis 750 g/l aufweisen.
3. Polster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die nach ISO 2439, Verfahren B bei 40% Stauchung gemessene Härte der Schichten A) in Raumgewicht >70 g/l über 300 N liegt.
4. Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die brandhemmende Imprägnierung Ammoniumphosphate, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder Natriumsilikaten enthällt.
5. Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugmaterial B) aus ein- oder mehrlagigen Vliesen oder Geweben aus Glasoder Mineralfasern besteht.
6. Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkonstruktion C) aus Eisen, Stahl, Aluminium, Magnesium oder deren Legie- rungen besteht.
7. Polster nach einem der Ansprüche 1 bis θdadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten A) und der Unterkonstruktion C) ein elatischer oder viskoe- lastischer Federkern D) eingebracht ist.
20060422 St/gue 1 1.08.2006
8. Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht A) und das Bezugsmaterial B) stoffschlüssig mit einem Klebstoff auf Basis von Silikaten oder Phosphaten voll-, teilflächig oder punktweise miteinander verbunden sind.
9. Verwendung der Polster nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für Möbel, Matratzen, Matten und Sitze in Kraftfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Schiffen oder Flugzeugen.
EP20070788105 2006-08-11 2007-08-01 Polster mit erhöhter brandsicherheit für sitze im transportwesen und möbelsektor Not-in-force EP2051849B1 (de)

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